Обґрунтування застосування комплексно-кількісних метод задля оцінювання якостей матеріялів за умов високошвидкісного навантаження

Abstract

У зв’язку з тим, що в сучасній метрологічній базі даних відсутня чітка методика оцінювання якости матеріялів за умов ударних і високошвидкісних навантажень, у даній роботі нами було проведено й представлено аналіз динамічних властивостей металевих матеріялів за умов імпульсних навантажень. Показано, що ударні навантаження характеризують матеріял з точки зору динамічних властивостей (тобто характеристик руйнування), є ключовими та домінувальними в умовах імпульсних навантажень, а отже, найбільшою мірою характеризують якість матеріялів за умов високошвидкісних навантажень. На основі проведеного аналізу метод оцінювання якости матеріялів, а також аналізи їхньої поведінки за умов ударного навантаження зроблено висновок про те, що основними та визначальними характеристиками їхньої якости є динамічні характеристики. На основі цих характеристик побудовано систему показників якости навантажених матеріялів. Аналіза результатів сучасних методик оцінювання якости об’єктів за умов ударних навантажень засвідчила наявність проблем внаслідок неякісного оцінювання матеріялів. Продемонстровано, що результати аналізу експериментальних метод випробування матеріялів ударним способом, основних характеристик і параметрів впливають на кінцеві властивості матеріялів. На основі наведених арґументів ми сформулювали основний принцип підходу, який визначає для навантажених матеріялів основні критерії їхньої якости (динамічні характеристики). Аналізуючи сучасний досвід у застосуванні комплексно-кількісних методик, зробили вибір найбільш прийнятних метод оцінювання матеріялів за умов високошвидкісного навантаження. Представлений перелік матеріялів сприяє вирішенню проблеми створення альтернативного механізму оцінювання якости навантажених матеріялів (поряд з експертним шляхом). Комплексно-кількісні методи найбільшою мірою є придатними для використання їх в експериментальних випробуваннях, є наочними і легко відтворюваними. За наявности рекомендацій щодо застосування даних метод останні можна легко впровадити у виробництво і навчальний процес.

Due to the fact that, in the modern metrological database, there is no clear methodology for estimating quality of materials under the conditions of shock and high-speed loads, in this work, the analysis of dynamic properties of metallic materials at the impulsive loads is carried out and presented. As shown, the shock loads characterize material on a viewpoint of dynamic properties (i.e. fracture characteristics) are key and dominant at the impulsive loads. This means that shock loads characterize the quality of materials under the high-speed loads. Based on the analysis of the methods of assessment of quality of materials as well as the analysis of their behaviour in the conditions of shock load, it concluded that the main and governing characteristics defining their quality are the dynamic characteristics. Based on these characteristics, a system of indicators of quality of the loaded materials is constructed. The analysis of results of the modern methods for assessing quality of objects in conditions of impact loads has shown series of problems due to the low-quality assessment of the materials. It is demonstrated that the results of the analysis of experimental methods for testing of materials via impact way, the basic characteristics and parameters affect the final properties of the materials. Based on the adduced arguments, we formulated the basic approach principle defining the main criteria of the loaded materials’ quantity (dynamical characteristics). Analysing contemporary experience in the using of complex-quantitative methods, the most suitable methods for assessment of materials under the conditions of high load are selected. Presented list of materials contributed to the solution of the problem of creating an alternative mechanism for estimating the quality of the loaded materials (along with expert way). Complex-quantitative methods are the best suited for use in experimental tests, and are obvious and easily reproducible. If there are recommendations on application of the methods, the latter can be easily implemented in both the fabrication and educational process.

В связи с тем, что в современной метрологической базе данных отсутствует чёткая методика оценки качества материалов в условиях ударных и высокоскоростных нагрузок, в данной работе нами был проведён и представлен анализ динамических свойств металлических материалов в условиях импульсных нагрузок. Показано, что ударные нагрузки характеризуют материал с точки зрения динамических свойств (то есть характеристик разрушения) являются ключевыми и доминирующими в условиях импульсных нагрузок, а значит, в наибольшей степени характеризуют качество материалов в условиях высокоскоростных нагрузок. На основе проведённого анализа методов оценки качества материалов, а также анализа их поведения в условиях ударной нагрузки сделан вывод о том, что основными и определяющими характеристиками их качества являются динамические характеристики. На основе этих характеристик построена система показателей качества нагруженных материалов. Анализ результатов современных методик оценки качества объектов в условиях ударных нагрузок засвидетельствовал наличие ряда проблем вследствие некачественной оценки материалов. Продемонстрировано, что результаты анализа экспериментальных методов испытания материалов ударным способом, основных характеристик и параметров влияют на конечные свойства материалов. На основе приведённых аргументов мы сформулировали основной принцип подхода, который определяет для нагруженных материалов основные критерии их качества (динамические характеристики). Анализируя современный опыт в применении комплексно-количественных методик, сделали выбор наиболее приемлемых методов оценки материалов в условиях высокоскоростного нагружения. Представленный перечень материалов способствует решению проблемы создания альтернативного механизма оценки качества нагружённых материалов (наряду с экспертным путём). Комплексно-количественные методы в наибольшей степени подходят для использования их в экспериментальных испытаниях, являются наглядными и легко воспроизводимыми. При наличии рекомендаций по применению данных методов последние можно легко внедрить в производство и учебный процесс.